Volume do Universo Observável: O universo observável refere-se à região do espaço que nos é visível devido às limitações da velocidade da luz. É a parte do universo que pode ser observada da Terra por meio de telescópios e outros instrumentos.
Calcular o volume do universo observável envolve várias suposições e medições:
1.
Velocidade da Luz e Idade do Universo: Assumimos que o universo tem se expandido a uma taxa constante desde o Big Bang. A velocidade da luz fornece um limite para a distância que a luz pode viajar ao longo do tempo. O universo observável é o volume que a luz poderia ter percorrido desde o Big Bang.
2.
Constante do Hubble: A constante de Hubble (H0) é uma medida da taxa de expansão do universo. É determinado observando o desvio para o vermelho de galáxias distantes e medindo sua velocidade de recessão. A constante de Hubble ajuda a estimar a distância a estas galáxias.
3.
Distância de movimento: A distância comovente (dC) é uma medida de distância que leva em consideração a expansão do universo ao longo do tempo. É definida como a distância que um objeto teria se o universo não estivesse em expansão. A distância móvel até uma galáxia é calculada usando seu desvio para o vermelho e a constante de Hubble.
4.
Volume Esférico: Aproximamos a forma do universo observável como uma esfera centrada na Terra. O volume de uma esfera é dado pela fórmula V =(4/3)πr^3, onde r é o raio.
5.
Raio do Universo Observável: Para calcular o raio do universo observável, usamos a relação entre a distância móvel e a idade do universo. Supondo que o universo tenha cerca de 13,8 bilhões de anos, podemos determinar a distância máxima que a luz poderia ter percorrido durante esse período.
Ao inserir os valores medidos da constante de Hubble e da idade do universo na fórmula da distância móvel, podemos estimar o raio do universo observável. Este raio permite-nos então calcular o volume utilizando a fórmula do volume de uma esfera.
O volume estimado atual do universo observável é de aproximadamente 93 bilhões de anos-luz de raio e tem um volume de cerca de 4 × 10 ^ 80 anos-luz cúbicos (ou cerca de 1,2 × 10 ^ 27 parsecs cúbicos).
É importante notar que estes cálculos são baseados na nossa compreensão atual do universo e podem mudar com novas observações e melhorias na nossa compreensão da cosmologia.